基于CTA计算机断层扫描血管造影三维重建的Corona Mortis动脉解剖学研究及其临床意义

摘要

研究背景:
　　 Corona Mortis动脉，即异常闭孔动脉是髂外动脉系统和闭孔动脉之间的吻合支动脉，位于耻骨上支的腹侧壁。由于在骨盆髋臼手术或是骨盆髋臼骨折中一旦损伤该血管，可能导致大出血以及难以控制的继发性出血，因此它又被形象的称为死亡之冠(crown of death)动脉。
　　 近些年，有十多位学者对Corona Mortis动脉进行了报道。对于Corona Mortis动脉的研究，大多数学者都是借助于解剖学方法，该方法客观性强、直观的优点，可以直视到血管的走形和位置毗邻，但是由于尸源紧张，采用解剖学方法难以进行大样本量的研究，而且解剖学方法不能反应活体下动脉的生理状态。还有学者采用腹腔镜、数字减影血管造影(Digital Subtraction Angiography，DSA)、计算机断层扫描血管造影断层图像CTA(Computed TomographyAngiography，CTA)对其进行研究，虽然目前血管造影是血管影像学检查的金标准，但它是有创检查、费用昂贵，图像受前后方位血管相互重叠的影响，对血管解剖情况的了解干扰较大，而且并发症较多，除此之外，DSA及腹腔镜两种检查方法往往都只是涉及一侧的半骨盆，无法进行左右两侧半骨盆存在率的对比。另外一个重要原因是此两种方法均具有创伤性，在科学研究方面受到伦理学的制约。近年来，随着CT设备及相关重建软件的革新，CTA作为一种无创、快速的血管检查技术已在临床上得到了广泛的运用，具有较大的科研及临床价值，国外已有学者将其应用于CMA的研究。根据我们的检索，目前针对中国人CMA的研究方法限于解剖学和腹腔镜检查两种方法，极少有学者采用CTA方法对其进行研究。
　　 骨盆骨折常合并有较高的死亡率(6.4％-12％)，而死亡率又主要取决于合并伤的严重程度，几乎其中一半的骨盆骨折病人的死亡都是由出血造成的。骨盆骨折可能伴发致命性的大出血，通常涉及髂内动脉的分支，包括骶外侧支、髂腰支、闭孔支、膀胱支以及臀上支血管，而Corona Mortis动脉作为闭孔动脉的变异支也是其中一个潜在的极其危险的出血源。同样，对于骨盆髋臼的手术，无论是应用对于髂腹股沟入路还是Stoppa入路，Corona Mortis动脉也是一极为重要的血管。对于髂腹股手术入路，手术中术者往往都是对于髂外血管和股神经的解剖位置都比较了解，操作中能够很好保护，一般不会造成损伤，然而由于Corona Mortis动脉是变异血管，其解剖形态并不为多数医生所熟知，因此术中术者在耻骨上支区域操作时又未考虑Corona Mortis动脉存在的可能，那么极有可能损伤到该血管而导致大出血，且该动脉走形于耻骨上支表面，向下进入闭孔环与闭孔动脉构成吻合支，如若损伤，将会导致顽固性的大出血。虽然改良Stoppa入路可以很好的显露和处理Corona Mortis血管，但是术者一定要清楚该血管的解剖位置，以及术中的危险区域。术中在劈开腹直肌打开腹膜外间隙后，为了避免腹膜的损伤，我们往往都是沿着骨折血肿向深部分离，此时就很有可能遇到Corona Mortis血管。而且，该血管邻近四方区，由闭孔筋膜固定，有时可被血肿覆盖或包裹，术中需谨慎操作，一旦发现要立即对其分离并结扎。
　　 近些年，数字骨科学作为一门新兴学科得到了良好的发展，已经成为了一个前沿的学科，它为骨科学的研究提供了一种新的有效的便利方法，无论是在骨科临床手术的个性化设计方面还是解剖结构的研究方面，数字骨科都起到了重要作用。数字骨科具有可重复性强，样本量大，三维立体可视化好，个性化等的优点，可以实现三维空间内观察和研究人体骨骼和血管的解剖形态，即使是骨盆这样解剖结构如此复杂的人体结构，利用先进的影像检查设备和数字骨科学软件，我们也可以获得其完整且高度仿真的三维解剖图像。医学影像互交控制系统(Mimics10.01)是数字骨科软件中应用最多的一个，在骨科领域，很多学者将该软件用于骨组织的研究中，然而极少有学者将其应用于骨科相关血管的研究之中，本研究将CT检查与Mimics软件相结合，建立大量精确的三维数字模型，且成功构建了三维可视化的Corona Mortis动脉图像。本研究旨在利用Mimics10.01软件对骨盆CTA原始数据进行三维重建，分析80例中国人(160例半骨盆)CMA的存在率、起源、位置以及其存在率与年龄的关系，为骨盆髋臼骨折手术的髂腹股沟和Stoppa入路提供解剖学基础。
　　 研究目的:
　　 1、运用Mimics10.01软件对腹主动脉CTA原始数据进行三维重建。
　　 2、在三维重建图像上观察Corona Mortis动脉的存在率、起源、走行，并利用Mimics软件测量其经过耻骨上支的交点到耻骨联合边缘的距离，为骨盆髋臼的髂腹股沟和Stoppa手术入路提供解剖学基础。
　　 3、探讨Corona Mortis动脉存在率与年龄的关系。
　　 4、探讨腹主动脉CTA检查作为骨盆髋臼前方入路术前检查的应用价值和意义。
　　 材料与方法:
　　 一、数据获取及三维重建模型的构建
　　 2010年12月至2012年5月收集80例（160个半骨盆）于我院影像中心行腹主动脉CTA检查（限于下腹段和盆腔段）的患者CTA原始数据(.DICOM格式)，所有病例均无骨盆及腹部外伤病史，男34例，女46例;年龄为19～84岁，平均47.21岁;其中年龄≤50岁49例，＞50岁31例。本组资料中，43例患者因妇科疾病，22例因下肢血管病变，15例因骨科疾病行CTA检查。所用设备:德国西门子公司生产的双源CT(SOMATOM Definition)，造影剂选用非离子对比剂(iopromide，Ultravist370，Bayer Schering Pharma, Berlin-Wedding，Germany)优维显(370 mgL/mL，德国先灵广州药业有限公司)。扫描条件:电压为120kV,管电流320mA，扫描层厚为5mm，层间距为5mm，512×512矩阵。
　　 二、包含盆腔动脉的骨盆三维重建模型的构建
　　 将CTA原始数据以.DICOM格式导入个人计算机系统，利用医学影像互交式控制系统（Mimics10.01，比利时），界定阈值（Thresholding）为110 Hu～1593 Hu，然后采用区域增长（Region growing）进行三维重建。
　　 三、于骨盆三维重建模型上观察Corona Mortis动脉
　　 本研究纳入标准为在骨盆三维重建模型上可清晰观察到腹壁下动脉，对于纳入研究的病例，观察跨越耻骨上支表面进入闭孔的动脉（Corona Mortis动脉），记录该动脉的起源，走形及支数。
　　 四、测量Corona Mortis动脉的位置
　　 利用Mimics软件中的Measure3D Distance功能测量Corona Mortis动脉跨越过耻骨上支的交点到耻骨联合边缘的距离，并记录结果。
　　 五、数据统计与分析
　　 应用SPSS13.0统计学软件进行数据处理，采用卡方检验比较左、右两侧，男、女之间及≤50岁组与＞50岁组间半骨盆Corona Mortis动脉的存在率，P＜0.05认为差异有统计学意义。
　　 结果:
　　 重建后的盆腔三维动脉血管图像可显示完整光滑的盆腔动脉系统，能够很好的显示髂总动脉、髂内外动脉以及其它们的一级分支动脉，还可明确地看到腹壁下动脉及异常闭孔动脉的走形和起源，除此之外，还可以对三维图像进行任意的调整大小，并可进行全方位多角度旋转以便于观察。
　　 160个半骨盆中发现了29条Corona Mortis动脉，存在率为18.1％(29/160)，其中左侧14条(14/80，17.5％)，右侧15条(15/80，18.8％)。女性患者中共发现16例(16/92，17.4％)，男性患者中发现13例(13/68，19.1％)。左、右两侧(x2=0.042，P=0.837)及男、女之间(x2=0.079，P=0.779) Corona Mortis动脉存在率比较差异均无统计学意义。Corona Mortis动脉在≤50岁组中存在率为14.3％(14/98)，在＞50岁组中存在率为24.2％共(15/62)，两年龄组间比较差异无统计学意义(x2=2.512，P=0.113)。该动脉均起自于腹壁下动脉，跨过耻骨上支表面垂直向下走行进入闭孔，其经过耻骨上支的交点至耻骨联合上边缘的距离平均为(53.70±4.00) mm。
　　 结论:
　　 1、经Mimics软件处理后的骨盆CTA三维重建上可以清晰的、立体地观察到Corona Mortis动脉的分布及其走形，为临床游离分离结扎该动脉提供形态学依据。
　　 2、经髂腹股沟和Stoppa手术入路行骨盆髋臼手术前建议先行腹主动脉CTA检查，再利用Mimics软件进行三维重建，以明确该血管的存在。
　　 3、术中在剥离距离耻骨联合上边缘（53.70±4.00）nm处的耻骨上支表面时，应高度警惕该变异血管的存在。
　　 4、今后仍需对该动脉进行大样本量的研究，以探讨其存在率与年龄以及其他因素的关系。

目录

摘要

前言

材料与方法

实验材料

实验方法

结果

讨论

一、CTA三维重建

二、螺旋CT三维血管图像质量的影响因素

三、Corona Morris动脉已有的研究

四、Corona Morris动脉距耻骨联合的距离

五、Corona Morris动脉与髂腹股沟入路

六、Corona Mortis动脉与Stoppa手术入路

七、Corona Morris动脉存在的可能原因

八、数字骨科学在血管研究中的应用

九、本研究的展望与不足

参考文献

综述 Corona Mortis解剖学综述及其临床意义

攻读硕士学位期间成果

致谢

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